Évaluation comparative de la réalité virtuelle collaborative co-localisée sur bureau, à l'échelle d'une pièce et dans un grand espace pour la formation immersive

Résumé

Cette étude évalue un protocole de formation en réalité virtuelle collaborative en espace étendu en comparant la présence spatiale, la coordination d'équipe, l'engagement dans l'apprentissage, la charge cognitive, la sécurité et les résultats d'apprentissage à court terme dans trois conditions de formation différentes.

Résumé

La réalité virtuelle collaborative co-localisée en grand espace offre un environnement d'apprentissage dans lequel les participants peuvent se déplacer, communiquer et coordonner leurs actions au sein d'un espace immersif partagé. Toutefois, les données restent limitées quant à l'amélioration de la présence spatiale, de la coordination d'équipe et de l'engagement dans l'apprentissage offerte par cette configuration, par rapport à une collaboration basée sur poste de travail ou à une réalité virtuelle collaborative distribuée à l'échelle d'une pièce. Cette étude a évalué un protocole expérimental monocentrique en trois bras, impliquant 126 participants répartis en 42 équipes de trois personnes. Les équipes ont été assignées aléatoirement à une simulation collaborative sur poste de travail, à une réalité virtuelle collaborative distribuée à l'échelle d'une pièce, ou à une réalité virtuelle collaborative co-localisée en grand espace. Toutes les équipes ont suivi une phase d'orientation de 8 minutes, une tâche collaborative de logistique d'urgence et de navigation spatiale de 20 minutes, des évaluations immédiates après la formation, puis un test de rétention à 2 semaines. Les critères principaux étaient la présence spatiale, la coordination d'équipe auto-évaluée, la coordination d'équipe évaluée par un observateur et l'engagement dans l'apprentissage. Les critères secondaires comprenaient les scores de connaissances, la charge cognitive, l'inconfort lié au simulateur et les indicateurs de processus de tâche. Le groupe utilisant la réalité virtuelle collaborative co-localisée en grand espace a montré une présence spatiale, une coordination d'équipe et un engagement dans l'apprentissage plus élevés que les groupes comparateurs. L'acquisition de connaissances a été plus marquée dans la condition en grand espace, tandis que les connaissances ajustées après la formation et les connaissances de rétention à 2 semaines n'ont pas différé significativement entre les conditions. La charge cognitive n'a pas augmenté de manière significative, et l'inconfort lié au simulateur est resté modéré en moyenne. Ces résultats indiquent que la réalité virtuelle collaborative co-localisée en grand espace pourrait être particulièrement utile pour des tâches d'entraînement nécessitant une orientation spatiale, une coordination selon les rôles et un engagement actif de l'équipe, plutôt que pour l'acquisition de connaissances à court terme uniquement.

Introduction

La réalité virtuelle immersive facilite la formation basée sur la simulation dans des environnements autrement dangereux ou inaccessibles en reliant l'attention visuelle et le mouvement corporel à une pratique située¹. De récentes recherches ont dépassé les démonstrations de nouveauté pour s'orienter vers une mise en œuvre fondée sur des preuves², mais une question importante demeure quant au choix du matériel et des configurations spatiales les mieux adaptés pour favoriser les comportements d'apprentissage collaboratif. La présence spatiale influence l'attention et l'incarnation^3,4, tandis que l'immersion subjective seule pourrait s'avérer insuffisante pour des opérations complexes en équipe. Une collaboration fructueuse exige des objectifs partagés, une interdépendance des tâches et une surveillance mutuelle en temps réel⁵.

De récentes recherches ont approfondi la compréhension de la réalité virtuelle en espace partagé et de la collaboration incarnée dans le soutien au travail d'équipe. Toutefois, les preuves empiriques restent inégales quant aux effets pédagogiques de différentes structures spatiales⁶. La principale contribution de cette étude est l'évaluation systématique de trois environnements collaboratifs fonctionnellement distincts : la simulation collaborative sur ordinateur, la réalité virtuelle distribuée à l'échelle d'une pièce, et la réalité virtuelle collaborative en espace étendu en situation de co-localisation. Ces conditions représentent des configurations différentes de simulation en équipe et permettent de comparer l'immersion visuelle et la locomotion physique partagée entre divers environnements de formation collaborative. Les agencements physiques des trois configurations sont illustrés dans Figure 1.

Figure 1 : Flux expérimental et configurations spatiales physiques des trois conditions d'entraînement collaboratif. (A) Aperçu du flux expérimental, allant du dépistage des participants et de la randomisation au niveau des équipes (N = 126 participants ; 42 équipes) jusqu'au test de rétention de deux semaines. (B) Illustration schématique des trois environnements d'entraînement. À gauche : simulation collaborative sur ordinateur, dans laquelle les membres de l'équipe se déplacent à l'aide de postes de travail distincts et communiquent par des canaux audio attribués, sans exposition visuelle immersive. Au centre : réalité virtuelle collaborative distribuée à l'échelle d'une pièce, dans laquelle les participants bénéficient d'une immersion visuelle et d'une communication en temps réel avec leur équipe tout en restant dans des zones de suivi physiques séparées de 3 m × 3 m. À droite : réalité virtuelle collaborative en grand espace co-localisé, dans laquelle les membres de l'équipe partagent un espace dégagé de 8 m × 8 m, permettant une locomotion physique synchronisée, une référence spatiale incarnée et une co-navigation en temps réel. Veuillez cliquer ici pour visualiser une version agrandie de cette figure.

Le protocole de formation utilisait un scénario collaboratif d'urgence logistique et de navigation spatiale. Contrairement à la formation procédurale individuelle, ce scénario exige une orientation physique partagée, une coordination verbale en temps réel et des actions spatiales incarnées. Ces caractéristiques offrent un cadre structuré pour évaluer les affordances de la réalité virtuelle collaborative en espace étendu et co-localisée. Figure 2 illustre les interfaces et les modes d'interaction utilisés dans les conditions de réalité virtuelle et de poste de travail. La théorie de l'apprentissage incarné indique que la manipulation spatiale peut favoriser l'agentivité lorsque celle-ci est alignée sur les exigences de la tâche⁷, tandis que la théorie de la charge cognitive indique que le travail de groupe efficace dépend de la répartition des charges cognitives sans introduire de fardeau de coordination inutile⁸.

Figure 2 : Comparaison des interfaces et des paradigmes d'exécution des tâches selon les conditions d'entraînement. Le scénario de logistique d'urgence collaborative et de navigation spatiale était standardisé pour tous les groupes, la modalité d'interaction constituant la principale différence. (A) Interface de simulation collaborative sur ordinateur, vue à la première personne. Les participants parcourent l'environnement industriel à l'aide d'entrées clavier et souris, et s'appuient sur un réticule central ainsi que sur des éléments d'interface graphique en deux dimensions, notamment une mini-carte et une liste de tâches, pour s'orienter dans l'espace. (B) Interaction incarnée en réalité virtuelle immersive. Dans les conditions immersives, les participants exécutent des tâches, telles que la collecte et la manipulation de ressources, par manipulation physique directe à l'aide de gestes des mains suivis, plutôt que par des clics de souris. (C) Coordination d'équipe spatiale dans la condition de réalité virtuelle collaborative en grand espace co-localisée. Les membres de l'équipe coordonnent des actions spécifiques à leurs rôles, notamment celles du navigateur, du gestionnaire des ressources et du vérificateur de sécurité, grâce à la visibilité en temps réel des avatars, à des gestes de pointage spatial et à une orientation physique partagée autour des zones dangereuses. Veuillez cliquer ici pour visualiser une version agrandie de cette figure.

En conséquence, les effets des trois configurations d'entraînement ont été évalués en termes de présence spatiale, de coordination d'équipe et d'engagement dans l'apprentissage. Étant donné que les environnements immersifs peuvent provoquer un fort investissement subjectif⁹, ces résultats ont été analysés conjointement avec l'acquisition de connaissances après l'entraînement et la rétention à court terme, afin de distinguer l'engagement immédiat de l'apprentissage retenu. Comme la locomotion et l'exposition immersive entraînent également des contraintes physiques, l'inconfort du simulateur a été surveillé comme critère de résultat lié à la mise en œuvre¹⁰.

Protocole

Cette étude impliquant des participants humains a été menée conformément à la Déclaration d'Helsinki et aux exigences institutionnelles applicables à la recherche comportementale et éducative. Le protocole de l'étude a été approuvé par le Comité d'éthique de la recherche sur les êtres humains de l'Université de la ville de Shenyang (Numéro d'approbation : SU1992837 ; Date d'approbation : 18 janvier 2025). Tous les participants ont donné leur consentement éclairé par écrit avant leur inclusion. On a informé les participants que l'étude comprenait une exposition immersive en réalité virtuelle, l'exécution de tâches en équipe, le remplissage de questionnaires, l'observation comportementale et des tests de suivi à court terme. La participation était volontaire, et il était possible de se retirer à tout moment sans aucune sanction académique, professionnelle ou institutionnelle. Tous les documents de l'étude ont été rendus anonymes avant l'analyse. Chaque participant s'est vu attribuer un code numérique, et chaque équipe a reçu un code d'équipe distinct. Aucun nom, numéro d'étudiant, numéro de téléphone, image faciale ou enregistrement audio directement identifiable n'a été inclus dans le jeu de données analytique. Les catégories de matériel, les versions de logiciels et les ressources associées pour la réplication sont indiquées dans le Tableau des matériaux.

1. Conception de l'étude et cadre d'étude
Cette étude terminée a utilisé un plan expérimental monocentrique à trois bras et à groupes parallèles afin d'examiner si la réalité virtuelle collaborative en grand espace et co-localisée était associée à une présence spatiale, une coordination d'équipe et un engagement d'apprentissage plus marqués pendant une formation immersive. Les trois conditions de formation étaient la simulation collaborative sur ordinateur, la réalité virtuelle collaborative distribuée à l'échelle d'une pièce, et la réalité virtuelle collaborative en grand espace et co-localisée.

Les conditions ont été conçues comme des comparateurs fonctionnels plutôt que comme une décomposition complète factorielle de l'immersion, de la collaboration et de l'espace de déplacement. La condition « poste de travail » représentait la collaboration sans exposition à un affichage portatif immersif. La condition de réalité virtuelle collaborative distribuée à l'échelle d'une pièce représentait une collaboration d'équipe immersive dans de petites zones de suivi distinctes. La condition de réalité virtuelle collaborative co-localisée en grand espace combinait une expérience visuelle immersive, un mouvement physique partagé et une interaction en temps réel entre les membres de l'équipe incarnés au sein d'un espace unique de formation traqué. Les différences entre groupes ont donc été interprétées comme des différences entre des configurations complètes de formation, plutôt que comme des effets attribuables à un seul composant. Cette structure a été choisie parce que les recherches sur l'apprentissage immersif considèrent la présence spatiale, l'agentivité et l'engagement comme des mécanismes par lesquels les environnements virtuels peuvent influencer le comportement d'apprentissage¹¹.

L'étude a été menée au laboratoire d'apprentissage immersif et d'interaction homme-machine de l'établissement participant du 3 mars au 18 juillet 2025. Le recrutement et les évaluations initiales ont été réalisés du 3 mars au 25 avril 2025. Les séances d'intervention ont eu lieu du 10 mars au 30 mai 2025. Les évaluations de rétention de deux semaines ont été effectuées entre le 24 mars et le 16 juin 2025. La vérification des données, la notation par les observateurs et la consolidation du jeu de données ont été finalisées d'ici le 18 juillet 2025.

Toutes les séances ont été menées dans le même complexe de laboratoire afin de contrôler l'éclairage, la température, la connectivité Internet, les instructions de la tâche et la supervision par le chercheur. La condition de réalité virtuelle collaborative en espace étendu et colocalisée utilisait une zone de suivi ininterrompue de 8 m × 8 m. La condition de réalité virtuelle collaborative distribuée en espace réduit utilisait trois zones délimitées de 3 m × 3 m, séparées les unes des autres. La condition de simulation collaborative sur poste de travail utilisait des stations informatiques individuelles séparées par des cloisons acoustiques, de sorte que les participants ne pouvaient communiquer qu'à travers le canal de communication attribué.

Les participants ont été répartis en équipes de trois personnes avant la randomisation. L'équipe a été utilisée comme unité de formation car la tâche exigeait une exécution répartie des rôles, une coordination verbale, une conscience situationnelle partagée et une résolution conjointe des problèmes. La randomisation a été effectuée au niveau de l'équipe afin d'éviter toute contamination entre les participants d'une même session. Le flux général de l'étude et la configuration physique des trois conditions sont présentés dans Figure 1.

2. Participants et sélection selon les critères d'éligibilité
Les participants ont été recrutés parmi les programmes de premier et de deuxième cycle de l'institution participante. Les annonces de recrutement décrivaient l'étude comme une formation immersive impliquant la réalité virtuelle, la coordination d'équipe et l'évaluation de l'apprentissage. Ces annonces ne mentionnaient pas la supériorité attendue d'une condition de formation particulière. Les personnes intéressées ont rempli un formulaire de présélection en ligne avant la planification de la séance en laboratoire.

Les participants étaient éligibles s’ils avaient entre 18 et 35 ans, avaient une vision normale ou corrigée à la normale, pouvaient comprendre la langue de formation, n’avaient jamais participé auparavant au même scénario de formation virtuel et pouvaient rester debout et se déplacer en toute sécurité pendant au moins 30 minutes. Les participants étaient exclus s’ils signalaient des nausées sévères, une épilepsie non contrôlée, une blessure récente du système musculosquelettique affectant la marche ou l’équilibre, un déficit visuel non corrigé, des vertiges sévères, une déficience auditive sévère non corrigée, une maladie aiguë en cours ou toute affection médicale rendant l’exposition à une réalité virtuelle immersive dangereuse. Les participants étaient également exclus s’ils avaient une expérience approfondie du scénario de formation exact ou s’ils avaient déjà participé aux tests pilotes du même système.

L'éligibilité a été vérifiée en deux étapes. Un assistant de recherche a d'abord examiné le formulaire de présélection en ligne. Le chercheur responsable de la séance a ensuite confirmé verbalement l'éligibilité le jour du test, avant le consentement. Les participants signalant des antécédents de mal des transports légers n'ont pas été exclus automatiquement, mais ont été surveillés plus étroitement et informés qu'ils pouvaient interrompre leur participation immédiatement en cas de malaise. Le formulaire de présélection complet, les critères d'éligibilité, le questionnaire de base, les formats de réponse et les règles de codage sont fournis dans le Fichier supplémentaire 1.

Un calcul de puissance a priori a été effectué à l'aide du logiciel G-Power afin de déterminer la taille d'échantillon requise pour le plan expérimental. En supposant une taille d'effet moyenne attendue de f = 0,25, basée sur les travaux antérieurs concernant l'apprentissage collaboratif immersif, un seuil alpha de 0,05 et une puissance statistique de 0,80 pour une analyse à trois groupes, un minimum de 111 participants était nécessaire. Afin de s'adapter à la structure d'équipe de trois personnes et de maintenir une répartition équilibrée des groupes entre les conditions, l'échantillon final a été porté à 126 participants, répartis en 42 équipes indépendantes. Étant donné que l'intervention a été administrée au niveau de l'équipe, les identifiants d'équipe ont été conservés pour l'ajustement par regroupement, l'évaluation par observateur de la coordination et les analyses de sensibilité.

3. Randomisation, dissimulation de l'attribution et aveugle
Une fois que tous les membres d'une équipe de trois personnes eurent terminé la confirmation de leur éligibilité, l'équipe était attribuée aléatoirement à l'une des trois conditions de formation à l'aide d'une liste de randomisation par blocs générée par ordinateur, avec une taille de bloc fixe de six équipes. La séquence d'attribution avait été générée avant le recueil des données à l'aide d'un package de randomisation dans l'environnement de calcul statistique, avec une graine reproductible de 20250301.

La dissimulation de l'attribution a été assurée à l'aide d'enveloppes opaques, numérotées séquentiellement et présentant des signes de violation, préparées par un chercheur indépendant du recrutement des participants et de la mise en œuvre de l'intervention. Le fichier de randomisation a été stocké dans un tableur protégé par mot de passe et n'était pas accessible aux évaluateurs des résultats.

L'affectation n'a été révélée qu'après l'achèvement du questionnaire de base et du test préalable des connaissances. Le chercheur chargé de la séance ouvrait l'enveloppe scellée suivante indiquant l'affectation immédiatement avant la mise en place du matériel. Il n'était pas possible de maintenir l'aveugle des participants quant au format de l'entraînement physique, car les trois conditions étaient visiblement différentes. Les participants n'ont pas été informés de la condition censée donner de meilleurs résultats.

Deux observateurs ont évalué la coordination d'équipe à partir d'enregistrements d'écran standardisés. Les observateurs étaient aveuglés aux hypothèses de l'étude, aux intitulés des conditions de formation et aux résultats des questionnaires, et n'ont pas participé à la mise en œuvre de la formation. Les fichiers vidéo ont été renommés à l'aide de codes d'équipe neutres avant l'évaluation. Les étiquettes d'interface permettant d'identifier la condition ont été rognées ou masquées lorsque cela était possible avant l'évaluation par les observateurs.

4. Scénario de formation et structure de la tâche
Le scénario de formation a été conçu comme une tâche de logistique d'urgence et de navigation spatiale collaborative dans un environnement de formation industriel simulé. Chaque équipe de trois personnes devait localiser des ressources virtuelles, interpréter des indices spatiaux, communiquer des informations d'itinéraire, coordonner des actions spécifiques aux rôles et accomplir une séquence d'étapes de mission dans un délai fixe.

Chaque participant assumait l'un des trois rôles suivants : navigateur, gestionnaire des ressources ou vérificateur de la sécurité. Le navigateur interprétait la direction de l'itinéraire et la séquence de destination. Le gestionnaire des ressources identifiait et collectait les éléments virtuels pertinents pour la tâche. Le vérificateur de la sécurité surveillait les dangers, confirmait l'ordre des procédures et incitait l'équipe à agir avant la soumission finale.

Le scénario comprenait quatre zones : la zone d'orientation, la zone des ressources, la zone de danger et la zone de complétion. Chaque équipe devait réaliser huit sous-tâches obligatoires : identifier l'emplacement cible, sélectionner trois ressources correctes parmi six ressources possibles, éviter deux branches incorrectes du parcours, répondre à trois alertes de danger, transférer des informations entre les membres de l'équipe, et soumettre la séquence finale des tâches. La durée maximale de la tâche était de 20 min. Les équipes qui n'avaient pas terminé toutes les sous-tâches obligatoires dans un délai de 20 min étaient arrêtées à l'expiration du temps imparti, et le nombre de sous-tâches accomplies était enregistré.

Avant la tâche principale, tous les participants ont suivi une séance d'orientation standardisée de 8 min. Les 3 premières minutes ont présenté les règles de l'étude et les procédures de sécurité. Les 3 minutes suivantes ont expliqué les commandes de l'interface. Les 2 dernières minutes ont permis aux participants de s'exercer aux déplacements, à la sélection et à la communication dans un environnement d'entraînement neutre ne contenant ni objets, ni itinéraires, ni dangers, ni réponses utilisés dans le scénario principal. Aucune donnée de performance provenant de l'environnement d'entraînement n'a été analysée.

Le même contenu d'apprentissage, la même séquence de tâches, les mêmes réponses cibles, la même structure de parcours, les mêmes incitations aux dangers et les mêmes critères d'évaluation ont été utilisés dans les trois conditions. Les conditions différaient par la modalité d'interaction, le degré d'immersion, le mouvement physique et la configuration spatiale. Les environnements immersifs ont été développés à l'aide d'une plateforme commerciale de développement tridimensionnel en temps réel. La mise en réseau multiposte et la synchronisation des états spatiaux ont été mises en œuvre à l'aide d'un cadre dédié de synchronisation multiposte fonctionnant sur une architecture Ethernet locale gigabit. Les participants assignés aux conditions de réalité virtuelle immersive ont utilisé des écrans portables haute résolution intégrant des écouteurs et des microphones. Le suivi spatial s'appuyait sur un système de suivi basé sur des lasers infrarouges comportant quatre stations de base. La mise en œuvre des avatars utilisait des algorithmes de cinématique inverse pour mapper en temps réel les données de télémétrie de la tête et des contrôleurs de main vers des avatars d'ouvriers articulés.

5. Vérification préalable à l'étude et affinement des mesures
Avant la collecte formelle des données, tous les éléments du questionnaire, les questions du test de connaissances, les règles d'évaluation par l'observateur et les procédures de tâche ont été examinés par deux chercheurs expérimentés en apprentissage immersif et un chercheur spécialisé en mesure éducative. L'examen portait sur la clarté des éléments, l'adéquation entre le rôle et la tâche, la cohérence de la notation, la formulation relative à la sécurité et l'adéquation aux construits visés.

Un contrôle de procédure pilote a été effectué du 17 février au 21 février 2025, avec six participants répondant aux mêmes critères d'éligibilité que l'échantillon formel. Le pilote a évalué la durée des tâches, le confort du casque, la sécurité des mouvements, la clarté des instructions, le temps nécessaire pour compléter les questionnaires, la précision de l'exportation des données et la faisabilité des évaluations par un observateur. Les données du pilote ont uniquement servi à affiner la formulation, le timing de la configuration, les instructions de sécurité et les procédures d'exportation des journaux. Ces participants n'ont pas été inclus dans l'échantillon final, et leurs données n'ont pas été prises en compte dans l'analyse formelle.

6. Condition de simulation collaborative sur poste de travail
Dans la condition de simulation collaborative sur poste de travail, chaque participant utilisait une station de travail individuelle reliée à un moniteur 24 pouces en définition 1080p. Les périphériques d'entrée comprenaient une souris d'ordinateur et un clavier, et la communication audio était assurée par un casque USB et un microphone. Les participants étaient assis à des postes de travail distincts et devaient ne pas communiquer en dehors du système.

La simulation sur ordinateur utilisait le même environnement virtuel, les mêmes objets de tâche, la même séquence de parcours, les mêmes signaux d'alerte et la même logique de notation que les conditions de réalité virtuelle. La vue de la caméra était subjective. Comme illustré dans Figure 2A, les participants du groupe ordinateur naviguaient à l’aide d’entrées clavier et interagissaient avec les ressources virtuelles en cliquant avec la souris à travers un champ de vision fixe en deux dimensions. Le champ de vision, la vitesse de déplacement, la distance d’interaction et les paramètres audio étaient fixés avant la collecte des données et n’étaient pas modifiés entre les séances. Un chercheur surveillait la stabilité technique pendant chaque séance, mais ne donnait aucun conseil sur la tâche une fois que le scénario principal avait commencé.

7. Condition de réalité virtuelle collaborative distribuée à échelle de pièce
Dans la condition de réalité virtuelle collaborative distribuée à échelle de pièce, les trois participants entraient dans le même scénario virtuel à partir de zones de suivi distinctes de 3 m × 3 m délimitées. Chaque participant utilisait un casque d'affichage et des manettes portatives. Les membres de l'équipe communiquaient par le biais du canal vocal attribué et effectuaient la même tâche d'équipe fondée sur des rôles, mais ne pouvaient pas physiquement se déplacer ensemble dans un espace de suivi partagé de grande taille.

Avant la tâche principale, l'ajustement du casque, la distance interpupillaire, le système de délimitation et les sangles du contrôleur ont été réglés. Les participants ont reçu pour consigne d'arrêter immédiatement en cas de vertiges, nausées, fatigue oculaire, céphalées, perte d'équilibre ou d'anxiété. Un chercheur est resté à moins de 2 m de chaque zone de suivi active pendant toute la durée de la session et a surveillé la sécurité sans fournir d'indications relatives à la tâche.

Si un participant franchissait la limite marquée, la séance était interrompue et le participant était repositionné. En cas d'inconfort modéré, défini comme un score d'inconfort auto-évalué de 5 ou plus sur une échelle de 0 à 10 pour l'un des items d'inconfort, la séance était interrompue et le participant s'asseyait pour récupérer. Si l'un des items d'inconfort atteignait 7 ou plus, la séance était arrêtée.

8. Condition de réalité virtuelle collaborative en espace étendu et en co-localisation
Dans la condition de réalité virtuelle collaborative en espace étendu et en co-localisation, chaque équipe de trois personnes entrait dans une même zone d'entraînement balisée de 8 m × 8 m. Chaque participant portait un écran monté sur la tête, tenait deux manettes et était représenté par un avatar spécifique à son rôle, visible par les autres membres de l'équipe. Les membres de l'équipe communiquaient verbalement en temps réel tout en se déplaçant physiquement dans l'espace d'entraînement partagé. Le système synchronisait la position des participants, les mouvements des mains, la sélection d'objets et les changements d'état de la tâche. Comme illustré dans Figure 2B et Figure 2C, les participants dans les conditions immersives exécutaient des tâches à l’aide de gestes manuels spatiaux en trois dimensions effectués avec les manettes traquées, ainsi que par rotation physique de la tête assurant un champ de vision à 360°.

La condition d’espace vaste utilisait le même contenu de tâche et la même limite de temps de 20 min que les autres conditions. Le mouvement physique était calibré de manière à ce que le trajet virtuel reste à l’intérieur de la zone de sécurité délimitée. Une limite de sécurité apparaissait dans le casque lorsque les participants approchaient du bord de la zone de suivi. Avant la tâche principale, on vérifiait le dégagement au sol, la liberté de mouvement sans câbles, l’ajustement du casque, la stabilité du suivi, l’entrée audio et la réponse des manettes. Les participants recevaient pour consigne d’utiliser une marche physique naturelle plutôt que des techniques de locomotion artificielle pour se déplacer dans l’environnement virtuel. Tout contact physique entre les membres de l’équipe était interdit. Si deux participants s’approchaient à moins de 0,5 m l’un de l’autre, un rappel neutre de sécurité était fourni, sans information relative à la tâche.

Chaque séance en espace large était supervisée par deux chercheurs. L'un des chercheurs surveillait le tableau de bord du système et l'état de l'enregistrement. Le second chercheur se tenait à l'extérieur de la zone de suivi active et veillait à la sécurité du participant. La tâche était interrompue si le suivi était perdu pendant plus de 10 s, si un participant signalait un inconfort, ou si un participant franchissait la limite de sécurité. Si l'interruption durait moins de 2 min et que le participant souhaitait poursuivre, la tâche reprenait à partir du dernier état enregistré. Si l'interruption dépassait 2 min, la séance était enregistrée comme incomplète et conservée dans le jeu de données d'analyse en intention de traiter.

9. Mesures des résultats et calendrier de l'évaluation
Les évaluations ont été réalisées au moment du recrutement, immédiatement après la formation et 2 semaines après la formation. Les mesures initiales comprenaient les données démographiques, l'expérience antérieure en matière de réalité virtuelle et de formation en équipe, la familiarité avec les jeux vidéo, ainsi qu'un test de connaissances préalable de 30 points. Les évaluations immédiatement post-formation comprenaient la présence spatiale, la coordination d'équipe auto-évaluée et évaluée par un observateur, l'implication dans l'apprentissage, la charge cognitive, l'inconfort ressenti au simulateur, les connaissances après la formation et les indicateurs de performance aux tâches. Le suivi à 2 semaines a utilisé le même test de connaissances de 30 points, avec des items réorganisés et de légères variations de formulation. Le calendrier des évaluations est indiqué dans Tableau 1.

Tableau 1 : Résumé des mesures principales et secondaires. Ce tableau résume les variables, les échelles de mesure, les moments d'évaluation et les sources de données pour les critères de jugement principaux, les critères secondaires liés à l'apprentissage, ainsi que les mesures de sécurité et de suivi évaluées tout au long du protocole expérimental. Veuillez cliquer ici pour télécharger ce tableau.

La présence spatiale a été mesurée immédiatement après l'entraînement à l'aide d'une échelle à 8 éléments et 7 points, adaptée de dimensions établies de la présence¹². Les scores ont été moyennés lorsqu'au moins 80 % des éléments étaient complétés ; sinon, le score a été codé comme manquant. L'ensemble des éléments et des règles de notation est fourni dans le fichier supplémentaire 1.

La coordination perçue par l'équipe elle-même a été mesurée à l'aide d'une échelle personnalisée à six items et 7 points couvrant la clarté de la communication, la conscience des rôles, la surveillance mutuelle, le moment opportun de l'assistance, la compréhension partagée de la tâche et la récupération après erreur. Un test pilote mené auprès de 20 participants a permis d'évaluer la clarté et la structure des items, et une analyse factorielle exploratoire a révélé un facteur dominant unique. La cohérence interne dans l'échantillon principal était de α = 0,88 selon Cronbach. Les scores des participants ont été calculés comme la moyenne des items complétés, et les scores au niveau de l'équipe comme la moyenne des trois scores des participants. L'ensemble des items et des critères de notation sont fournis dans le fichier supplémentaire 1.

La coordination d'équipe évaluée par des observateurs a été mesurée à l'aide d'une grille personnalisée couvrant le moment des communications, l'exécution des rôles, le soutien mutuel, la coordination spatiale et la récupération d'erreurs. Chaque domaine a été noté de 0 à 20, donnant une note totale comprise entre 0 et 100. La grille a fait l'objet d'une évaluation par des experts, et deux observateurs ont suivi 10 h de formation avant l'évaluation formelle. La fiabilité inter-observateurs a été évaluée à l'aide d'un coefficient de corrélation intraclasse (CCI) à effets aléatoires bidirectionnel pour l'accord absolu, un CCI ≥ 0,75 étant requis avant la notation finale. Les différences de note totale supérieures à 12 points ont été résolues par consensus ; sinon, la moyenne des deux notes a été utilisée. La grille complète et la procédure de conciliation sont fournies dans le Supplementary File 1.

L'engagement d'apprentissage a été mesuré immédiatement après la formation à l'aide d'une échelle abrégée de 12 éléments sur une échelle de 7 points¹³. Les scores ont été moyennés sur les éléments complétés, des valeurs plus élevées indiquant un engagement plus fort. La cohérence interne a été évaluée à l'aide du coefficient alpha de Cronbach. La charge cognitive a été évaluée à l'aide de cinq cotes allant de 1 à 7 portant sur la demande mentale, la demande physique, la pression de temps, l'effort et la frustration¹⁴. L'ensemble des éléments et des règles de cotation sont fournis dans le fichier supplémentaire 1.

L'acquisition des connaissances a été évaluée à l'aide d'un test sur 30 points comprenant 20 questions à choix unique et cinq courtes questions de jugement par scénario. Le même canevas a été utilisé pour le test préliminaire, le test post-intervention et le test de rétention à deux semaines, avec un réordonnancement des questions et des modifications équivalentes du libellé. Un gain d'au moins 3 points entre le test préliminaire et le test post-intervention a été défini comme une amélioration descriptive significative sur le plan pratique. Le canevas du test, les règles de notation et la grille d'évaluation sont fournis dans le fichier supplémentaire 1.

L'inconfort provoqué par le simulateur a été évalué avant l'exposition, après l'orientation et après la tâche principale à l'aide de cinq échelles de symptômes notées de 0 à 10. La moyenne des cinq éléments constituait l'indice d'inconfort. Les séances étaient interrompues si l'un des éléments atteignait 7 ou plus. Des indices post-tâche supérieurs à 6 nécessitaient au moins 15 minutes de surveillance, et des indices de 5 ou plus nécessitaient un suivi après 24 heures. Les règles complètes de notation de sécurité sont fournies dans le Supplementary File 1.

Les indicateurs de performance comprenaient l'état d'achèvement, le temps d'achèvement, les ressources correctement sélectionnées, la gestion adéquate des alertes de danger, les erreurs d'itinéraire et les interruptions de sécurité. Aux équipes incomplètes, un temps d'achèvement de 1 200 s a été attribué. Les définitions des résultats, les délais, les plages de scores, les sources de données et les niveaux d'analyse sont résumés dans le tableau 1 et détaillés dans le fichier supplémentaire 1.

10. Procédure de collecte des données
Chaque séance suivait la même séquence. Les participants arrivaient 15 minutes avant l'heure prévue pour l'entraînement. L'identité était confirmée à l'aide de la liste des rendez-vous, l'éligibilité était revérifiée, le formulaire de consentement était expliqué et les questions relatives à la procédure étaient répondues. Les participants signaient ensuite le formulaire de consentement et recevaient un code attribué. On ne discutait pas de la supériorité attendue d'une condition quelconque.

Les participants ont rempli le questionnaire de référence et le test de connaissances préalable à la formation sur une tablette en laboratoire. La phase de référence a duré environ 12 min. Une fois la phase de référence terminée, l’attribution des équipes a été dévoilée et le dispositif de formation attribué a été préparé. La préparation du matériel a duré environ 5 min dans la condition poste de travail, 8 min dans la condition de réalité virtuelle collaborative distribuée à l’échelle d’une pièce, et 10 min dans la condition de réalité virtuelle collaborative co-localisée en grand espace. La préparation du matériel n’a pas été comptabilisée comme une exposition à la formation.

Tous les participants ont ensuite suivi une séance d'orientation standardisée de 8 minutes. La tâche principale a commencé immédiatement après l'orientation et a duré jusqu'à 20 minutes. Aucun enseignement, indice ou rétroaction corrective n'a été fourni pendant la tâche principale. L'assistance technique s'est limitée à la restauration du fonctionnement du système, au réglage du casque, au repositionnement des participants dans les limites de sécurité ou à la répétition des consignes de sécurité précédemment énoncées. Après la tâche, les participants ont retiré l'équipement et rempli le questionnaire post-formation ainsi que le test de connaissances post-formation à des postes individuels. L'évaluation post-formation a duré environ 15 minutes.

Le test de rétention de 2 semaines a été administré en ligne 14 jours après la séance d'entraînement, avec une fenêtre d'achèvement acceptable comprise entre le jour 13 et le jour 16. Les participants ont reçu un rappel 24 heures avant la date limite et un autre rappel le jour 15 si le test n'avait pas été complété. Les réponses soumises après le jour 16 ont été conservées dans le jeu de données brut mais exclues de l'analyse principale de la rétention. Le nombre réel de jours entre l'entraînement et le suivi a été enregistré pour l'analyse de sensibilité.

11. Contrôle de qualité des données
Les questionnaires électroniques incluaient des vérifications de plage pour les résultats clés, tandis que les éléments démographiques pouvaient être omis. Les durées de soumission ont été enregistrées, et les questionnaires complétés en moins d'un tiers du temps médian de complétion ont été signalés pour examen. Les journaux du système ont été exportés après chaque session et comparés aux dossiers de session dans les 48 heures ; les divergences ont été résolues à l'aide des enregistrements horodatés.

Les scores d'observation de la coordination ont été saisis indépendamment par deux observateurs. Les différences de score total supérieures à 12 points ont été signalées pour un examen consensuel, et les scores définitifs ont été verrouillés avant l'analyse au niveau du groupe. Les scores des échelles composées de plusieurs items ont été calculés lorsque au moins 80 % des items avaient été complétés ; sinon, les scores ont été codés comme manquants. Les items de connaissances à choix unique non répondus ont été notés 0. Les items de jugement basés sur des scénarios courts ont été notés indépendamment par deux évaluateurs, les désaccords supérieurs à 1 point étant revus par un troisième évaluateur.

L'ensemble de données final a été verrouillé après vérification des dossiers d'éligibilité, des codes des participants et des équipes, des plages de questionnaires, des scores de connaissances, des évaluations par les observateurs, des journaux du système, de la validité du test de rétention, des fusions de données et des données manquantes. Des règles détaillées pour le calcul des scores, le nettoyage et le verrouillage de l'ensemble de données sont fournies dans le fichier supplémentaire 1.

12. Surveillance de la sécurité et critères d'arrêt
Une surveillance de la sécurité a été effectuée tout au long de toutes les séances de formation. Avant l'exposition, les participants ont été informés qu'un inconfort pouvait survenir pendant la formation en réalité virtuelle et qu'ils pouvaient se retirer à tout moment. Pendant la tâche, la posture, l'équilibre, la vitesse de déplacement et les signes verbaux d'inconfort ont été surveillés. La tâche était interrompue immédiatement si un participant signalait des vertiges sévères, des nausées, un inconfort visuel, un mal de tête, de l'anxiété, une perte d'équilibre ou un souhait d'arrêter.

Des critères prédéfinis d'arrêt ont été appliqués de manière cohérente. La session était interrompue si l'un des items d'inconfort atteignait 7 ou plus sur l'échelle de 0 à 10, si un participant franchissait deux fois la limite de sécurité au cours d'une même session, si la perte de suivi durait plus de 2 min, si un dysfonctionnement de l'équipement empêchait une interaction normale, ou si la poursuite de la participation était jugée risquée pour la sécurité. Les sessions interrompues étaient documentées à l'aide d'un formulaire d'interruption de session. Après l'arrêt, les participants étaient assis et surveillés jusqu'à ce que leurs symptômes reviennent à un niveau léger, défini comme tous les items d'inconfort inférieurs à 3. Aucun participant n'était autorisé à quitter le laboratoire tant qu'il signalait un inconfort modéré ou sévère.

13. Gestion des données et confidentialité
Toutes les données ont été stockées dans un dossier de projet désigné de façon anonyme sur un disque institutionnel chiffré. Le fichier de correspondance reliant les identités des participants à leurs codes individuels a été conservé séparément et n’était accessible qu’au chercheur principal. Les données des questionnaires, les journaux des tâches, les évaluations par l’observateur et les résultats des tests de connaissances ont été regroupées à l’aide uniquement des codes des participants et des équipes, et le jeu de données analytique ne contenait aucun identifiant personnel.

Les données ont été organisées aux niveaux des participants et des équipes. Les fichiers au niveau des participants contenaient des identifiants, l'attribution de la condition, des variables démographiques, les résultats des questionnaires, les résultats des connaissances et des variables liées à la tâche. Les fichiers au niveau des équipes comprenaient les identifiants des équipes, l'attribution de la condition, la coordination évaluée par un observateur, l'achèvement de la tâche, le temps d'achèvement, la sélection des ressources, la gestion des risques, les erreurs de parcours et les interruptions liées à la sécurité. Les scores bruts des observateurs ont été conservés séparément avant d'être moyennés ou soumis à une résolution par consensus. Les définitions des variables, les plages de codage et la structure du jeu de données sont fournies dans le fichier supplémentaire 1.

14. Analyse statistique
Les critères d'évaluation principaux étaient la présence spatiale, la coordination d'équipe auto-évaluée, la coordination d'équipe évaluée par un observateur et l'engagement dans l'apprentissage. Les critères secondaires comprenaient les connaissances après la formation, la rétention à deux semaines, la charge cognitive, l'inconfort ressenti lors de la simulation, l'achèvement de la tâche, le temps d'achèvement et les indicateurs de processus de la tâche. Les conditions de formation comprenaient la simulation collaborative sur ordinateur, la réalité virtuelle collaborative distribuée à l'échelle d'une pièce et la réalité virtuelle collaborative co-localisée en grand espace.

Les variables au niveau des participants et des équipes ont été résumées à l'aide de statistiques descriptives appropriées. Les caractéristiques de base comprenaient l'âge, le sexe, l'expérience préalable en réalité virtuelle, la familiarité avec les jeux vidéo, l'expérience antérieure en formation en équipe et les connaissances avant la formation. Étant donné que la randomisation s'est effectuée au niveau de l'équipe, des coefficients de corrélation intraclasse ont été calculés pour évaluer la dépendance au sein des équipes. Les résultats principaux au niveau des participants ont été analysés à l'aide de modèles linéaires à effets mixtes, avec la condition de formation comme effet fixe et l'identifiant de l'équipe comme effet aléatoire intercept. Les modèles ont utilisé une estimation par maximum de vraisemblance restreinte et ont inclus les données disponibles selon l'hypothèse de données manquantes au hasard. Aucune imputation n'a été appliquée aux résultats principaux des questionnaires. Les moyennes marginales estimées ont été comparées à l'aide de contrastes par paires ajustés selon Tukey. La coordination évaluée par des observateurs a été analysée au niveau de l'équipe.

La procédure de taux de fausses découvertes de Benjamini-Hochberg a été appliquée aux quatre résultats principaux dans le cadre d'une analyse de sensibilité. Toutes les équipes et tous les participants randomisés ont été analysés selon l'affectation initiale. Les scores des échelles composées de plusieurs items ont été calculés lorsqu'au moins 80 % des items avaient été complétés ; sinon, les scores ont été codés comme manquants. La normalité des résidus a été évaluée à l'aide de diagrammes quantile-quantile (Q-Q) et de tests de Shapiro-Wilk, et l'homogénéité des variances a été évaluée à l'aide du test de Levene. Les distributions fortement non normales ont été examinées à l'aide du test de Kruskal-Wallis dans le cadre d'une analyse de sensibilité.

Les tailles d'effet ont été indiquées avec les valeurs de p. Les résultats de l'analyse de variance comprenaient l'eta carré et l'eta carré partiel ; les comparaisons par paires comprenaient le d de Cohen avec des intervalles de confiance à 95 % ; et les modèles à effets mixtes rapportaient les différences moyennes estimées avec des intervalles de confiance à 95 %. La signification statistique a été définie comme un seuil bilatéral de p < 0,05. Les associations entre la présence spatiale, la coordination d'équipe, l'engagement dans l'apprentissage et les résultats cognitifs ont été examinées à l'aide de corrélations de Pearson ou de Spearman, selon le cas. La syntaxe statistique pour les analyses descriptives, les modèles à effets mixtes, l'analyse de coordination au niveau de l'équipe, l'ajustement pour multiples résultats, les vérifications des hypothèses, les analyses des connaissances et les analyses de corrélation est fournie dans le Fichier supplémentaire 1.

Résultats

Flux des participants et populations analysées
Un total de 126 participants ont été recrutés et répartis en 42 équipes de trois personnes. Quatorze équipes ont été attribuées à chaque condition de formation, ce qui donne 42 participants dans le groupe de simulation collaborative sur ordinateur, 42 dans le groupe de réalité virtuelle collaborative distribuée à l'échelle d'une pièce, et 42 dans le groupe de réalité virtuelle collaborative co-localisée en grand espace. Toutes les équipes ont terminé la séance de formation prévue et ont été conservées dans le jeu de données d'analyse en intention de traiter.

Le taux de données manquantes était faible et n’était pas concentré dans une condition particulière. Les scores de présence spatiale étaient disponibles pour 124 participants, dont 41 dans le groupe desktop, 42 dans le groupe room-scale et 41 dans le groupe large-space. Les scores d’auto-évaluation de la coordination d’équipe étaient disponibles pour 123 participants, avec 41 participants dans chaque groupe. Les scores d’engagement dans l’apprentissage étaient disponibles pour 122 participants, dont 40 dans le groupe desktop, 41 dans le groupe room-scale et 41 dans le groupe large-space. Les scores d’inconfort simulateur étaient disponibles pour 124 participants, dont 42 dans le groupe desktop, 41 dans le groupe room-scale et 41 dans le groupe large-space. Les scores valides de connaissance en rétention à deux semaines étaient disponibles pour 122 participants, dont 40 dans le groupe desktop, 41 dans le groupe room-scale et 41 dans le groupe large-space. L’évaluation externe de la coordination d’équipe était disponible pour l’ensemble des 42 équipes. Le flux des participants, l’attribution, l’évaluation immédiate et l’achèvement du suivi sont résumés dans Figure 3.

Figure 3 : Flux des participants et populations analysées. Le diagramme de flux illustre l'inscription, la répartition de 126 participants en 42 équipes de trois personnes, l'achèvement de la formation, l'évaluation immédiate, la notation de la coordination par un observateur et les données valides de suivi à deux semaines dans les trois conditions de formation. Veuillez cliquer ici pour visualiser une version agrandie de cette figure.

Caractéristiques de base
Les caractéristiques démographiques et liées à la formation étaient globalement comparables entre les trois conditions. L'échantillon final comprenait des participants jeunes adultes, étudiants de premier et de deuxième cycle. Les trois groupes étaient similaires en âge, en exposition préalable à la réalité virtuelle, en familiarité avec les jeux ou les simulations, en expérience antérieure de formation en équipe et en formation antérieure en logistique d'urgence, en navigation ou en sécurité industrielle.

Les scores de connaissances préalables à la formation étaient également comparables entre les groupes. Les scores moyens de connaissances avant la formation étaient de 16,17 ± 3,09 dans le groupe de simulation collaborative sur ordinateur, de 16,10 ± 3,61 dans le groupe de réalité virtuelle collaborative distribuée à l'échelle d'une pièce, et de 15,55 ± 3,23 dans le groupe de réalité virtuelle collaborative co-localisée en grand espace. La comparaison entre groupes sans ajustement n'était pas statistiquement significative, F(2, 123) = 0,44, p = 0,647, η² = 0,007.

Les caractéristiques de base et les mesures préalables à l'entraînement sont présentées dans le Tableau 2. Avant les tests d'hypothèse inférentiels, les évaluations diagnostiques ont indiqué que les variables continues principales respectaient les hypothèses de normalité des résidus et d'homogénéité de la variance. La cohérence interne était élevée pour tous les instruments psychométriques, avec des coefficients alpha de Cronbach de 0,86 pour la présence spatiale, de 0,88 pour l'auto-évaluation de la coordination d'équipe et de 0,91 pour l'engagement d'apprentissage. Toutes les différences significatives entre les groupes pour les résultats principaux sont restées significatives après ajustement du taux de fausses découvertes selon la méthode de Benjamini-Hochberg.

Tableau 2 : Caractéristiques de base et mesures préalables à l'entraînement. Ce tableau présente les données démographiques des participants, leur expérience antérieure en réalité virtuelle et en formation, leur familiarité avec les jeux ou les simulations, leur historique de formation connexe antérieure, ainsi que leurs scores de connaissances avant l'entraînement, pour les trois conditions expérimentales. Veuillez cliquer ici pour télécharger ce tableau.

Présence spatiale
La présence spatiale a été analysée à l'aide d'un modèle linéaire à effets mixtes, avec la condition d'entraînement comme effet fixe et le code de l'équipe comme intercept aléatoire. Les tests du modèle à effets mixtes ont utilisé les degrés de liberté ajustés selon Satterthwaite. Le modèle a révélé un effet significatif de la condition d'entraînement sur la présence spatiale, F(2, 39) = 23,91, p < 0,001. Les moyennes marginales estimées étaient de 4,13 pour le groupe de simulation collaborative sur ordinateur, de 5,00 pour le groupe de réalité virtuelle collaborative distribuée à l'échelle d'une pièce, et de 5,42 pour le groupe de réalité virtuelle collaborative co-localisée en grand espace.

Les comparaisons par paires ajustées selon Tukey ont montré que la présence spatiale était plus élevée dans le groupe espace vaste que dans le groupe bureau, différence moyenne estimée = 1,29, IC à 95 % : 0,86 – 1,72, p < 0,001. La présence spatiale était également plus élevée dans le groupe espace vaste que dans le groupe échelle pièce, différence moyenne estimée = 0,42, IC à 95 % : 0,04 – 0,80, p = 0,027. Le groupe échelle pièce a obtenu un score supérieur à celui du groupe bureau, différence moyenne estimée = 0,87, IC à 95 % : 0,45 – 1,29, p < 0,001.

Pour une comparaison descriptive, les scores moyens non ajustés ± écart type (ET) étaient de 4,13 ± 0,91 dans le groupe poste de travail, de 5,00 ± 0,79 dans le groupe espace pièce et de 5,42 ± 0,80 dans le groupe grand espace. L'analyse de variance (ANOVA) non ajustée a révélé le même profil, F(2, 121) = 25,68, p < 0,001, η² = 0,298. Les distributions des résultats principaux sont présentées dans la Figure 4, et les statistiques descriptives et à effets mixtes correspondantes sont résumées dans le Tableau 3.

Figure 4 : Résultats principaux selon les conditions d'entraînement. (A) Présence spatiale. (B) Coordination d'équipe auto-évaluée. (C) Coordination d'équipe évaluée par un observateur. (D) Engagement dans l'apprentissage. La présence spatiale, la coordination d'équipe auto-évaluée et l'engagement dans l'apprentissage étaient des résultats au niveau des participants ; la coordination d'équipe évaluée par un observateur a été analysée au niveau de l'équipe. Les barres d'erreur indiquent l'écart type. Veuillez cliquer ici pour consulter une version agrandie de cette figure.

Tableau 3 : Résultats principaux. Ce tableau résume la présence spatiale, la coordination d'équipe auto-évaluée, la coordination d'équipe évaluée par un observateur et l'engagement dans l'apprentissage selon les trois conditions d'entraînement. Les modèles statistiques inférentiels correspondants ainsi que les vérifications de sensibilité du taux de découverte de faux positifs sont également présentés. Veuillez cliquer ici pour télécharger ce tableau.

Coordination de l'équipe
La coordination d'équipe auto-évaluée a été analysée au niveau des participants à l'aide d'un modèle linéaire à effets mixtes, avec la condition d'entraînement comme effet fixe et le code de l'équipe comme intercept aléatoire. Le modèle a révélé un effet significatif de la condition d'entraînement, F(2, 39) = 9,96, p < 0,001. Les moyennes marginales estimées étaient de 4,54 dans le groupe ordinateur de bureau, de 4,49 dans le groupe espace restreint et de 5,17 dans le groupe grand espace.

Les comparaisons ajustées selon Tukey ont montré que l'auto-évaluation de la coordination d'équipe était plus élevée dans le groupe « grand espace » que dans le groupe « bureau », avec une différence moyenne estimée de 0,63, IC à 95 % : 0,25 – 1,01, p = 0,002. Le groupe « grand espace » obtenait également un score plus élevé que le groupe « échelle pièce », avec une différence moyenne estimée de 0,68, IC à 95 % : 0,29 – 1,07, p < 0,001. Les groupes « bureau » et « échelle pièce » ne différaient pas de manière significative, avec une différence moyenne estimée de 0,05, IC à 95 % : −0,33 – 0,43, p = 0,942. À titre comparatif descriptif, les scores moyens non ajustés ± ÉT étaient de 4,54 ± 0,63 dans le groupe « bureau », de 4,49 ± 0,75 dans le groupe « échelle pièce » et de 5,17 ± 0,81 dans le groupe « grand espace ». L'ANOVA non ajustée produisait le même profil directionnel, F(2, 120) = 10,84, p < 0,001, η² = 0,153.

La coordination d'équipe évaluée par des observateurs a été analysée au niveau de l'équipe, comme prescrit au préalable. La fiabilité inter-observateurs a dépassé le seuil prédéfini, avec un coefficient de corrélation intraclasse à effets aléatoires bidirectionnel de ICC = 0,84. Trois enregistrements d'équipes présentaient des différences totales de score entre observateurs supérieures à 12 points et ont été résolus par un examen consensuel. La coordination évaluée par les observateurs différait significativement selon les conditions, F(2, 39) = 10,92, p < 0,001, η² = 0,359. Les scores moyens au niveau de l'équipe étaient de 56,84 ± 9,14 dans le groupe desktop, de 65,01 ± 9,56 dans le groupe room-scale et de 71,81 ± 8,70 dans le groupe large-space. Des comparaisons ajustées selon Tukey ont montré une coordination évaluée par les observateurs plus élevée dans le groupe large-space que dans le groupe desktop, différence moyenne = 14,97, IC 95 % : 7,33 – 22,61, p < 0,001. Le groupe large-space obtenait également un score supérieur à celui du groupe room-scale, différence moyenne = 6,80, IC 95 % : 0,42 – 13,18, p = 0,035. Le groupe room-scale obtenait un score plus élevé que le groupe desktop, différence moyenne = 8,17, IC 95 % : 1,31 – 15,03, p = 0,017. La coordination auto-évaluée et celle évaluée par les observateurs présentaient le même ordre entre les groupes, le groupe large-space obtenant les scores de coordination les plus élevés selon les deux mesures.

Engagement d'apprentissage
L'engagement d'apprentissage a été analysé à l'aide d'un modèle linéaire à effets mixtes, avec la condition de formation comme effet fixe et le code de l'équipe comme intercept aléatoire. Le modèle a révélé un effet significatif de la condition de formation, F(2, 39) = 37,46, p < 0,001. Les moyennes marginales estimées étaient de 4,22 dans le groupe « desktop », de 4,74 dans le groupe « room-scale » et de 5,63 dans le groupe « large-space ». Des comparaisons par paires ajustées selon la méthode de Tukey ont montré que l'engagement était plus élevé dans le groupe « large-space » que dans le groupe « desktop », différence moyenne estimée = 1,41, IC à 95 % : 1,03 – 1,79, p < 0,001. L'engagement était également plus élevé dans le groupe « large-space » que dans le groupe « room-scale », différence moyenne estimée = 0,89, IC à 95 % : 0,53 – 1,25, p < 0,001. Le groupe « room-scale » a obtenu un score supérieur à celui du groupe « desktop », différence moyenne estimée = 0,52, IC à 95 % : 0,15 – 0,89, p = 0,006.

Pour une comparaison descriptive, les scores moyens non ajustés ± ÉT étaient de 4,22 ± 0,76 dans le groupe du poste de travail, de 4,74 ± 0,67 dans le groupe à échelle réduite et de 5,63 ± 0,73 dans le groupe à grand espace. L'ANOVA non ajustée a révélé le même profil, F(2, 119) = 40,00, p < 0,001, η² = 0,402.

Vérifications de sensibilité du taux de faux positifs pour les résultats principaux
La procédure de contrôle du taux de faux positifs de Benjamini-Hochberg a été appliquée aux quatre résultats principaux prédéfinis : présence spatiale, coordination d'équipe auto-évaluée, coordination d'équipe évaluée par un observateur et engagement dans l'apprentissage. Les quatre résultats principaux sont restés statistiquement significatifs après ajustement. La vérification de sensibilité du taux de faux positifs a produit le même profil de résultats principaux que les analyses principales.

Résultats liés aux connaissances et rétention
Les connaissances immédiatement après la formation ont été analysées à l’aide d’un modèle à effets mixtes, avec la condition de formation comme effet fixe, les connaissances préformation comme covariable et le code de l’équipe comme intercept aléatoire. Le modèle ajusté a révélé un effet de groupe non significatif pour les connaissances post-formation, F(2, 39) = 2,14, p = 0,131. Les moyennes marginales estimées étaient de 20,12 pour le groupe utilisant l’ordinateur de bureau, de 20,96 pour le groupe en espace réel et de 21,85 pour le groupe en grand espace. À des fins de comparaison descriptive, les scores moyens de connaissances après la formation étaient de 20,09 ± 4,04 dans le groupe utilisant l’ordinateur de bureau, de 21,00 ± 4,57 dans le groupe en espace réel et de 21,84 ± 3,95 dans le groupe en grand espace. La comparaison intergroupes non ajustée n’était pas statistiquement significative, F(2, 123) = 1,83, p = 0,165, η² = 0,029.

Le gain de connaissances entre l'évaluation initiale et l'évaluation immédiate après la formation a été évalué comme un résultat inférentiel secondaire exploratoire. Les gains moyens étaient de 3,93 ± 2,88 points dans le groupe ordinateur de bureau, de 4,91 ± 2,12 points dans le groupe espace pièce et de 6,30 ± 2,75 points dans le groupe grand espace. L'effet du groupe non ajusté était significatif, F(2, 123) = 8,77, p < 0,001, η² = 0,125. Les comparaisons ajustées selon Tukey ont montré un gain de connaissances plus élevé dans le groupe grand espace par rapport au groupe ordinateur de bureau, différence moyenne = 2,37, IC 95 % : 0,96 – 3,78, p < 0,001. Le groupe grand espace a également montré un gain supérieur à celui du groupe espace pièce, différence moyenne = 1,39, IC 95 % : 0,14 – 2,64, p = 0,026. Les groupes espace pièce et ordinateur de bureau ne différaient pas de manière significative, différence moyenne = 0,98, IC 95 % : −0,31 – 2,27, p = 0,171.

Lors du suivi à 2 semaines, les connaissances de rétention ont été analysées chez les participants ayant fourni des réponses de rétention valides dans la fenêtre prédéfinie du jour 13 au jour 16. Le modèle mixte ajusté, contrôlant les connaissances préalables à la formation et incluant le code de l'équipe comme intercept aléatoire, a révélé un effet de groupe non significatif, F(2, 39) = 1,68, p = 0,199. Les scores moyens de rétention étaient de 18,70 ± 4,55 dans le groupe ordinateur de bureau, de 19,62 ± 4,37 dans le groupe espace immersif et de 20,42 ± 4,38 dans le groupe grand espace. La comparaison entre groupes non ajustée n'était pas non plus statistiquement significative, F(2, 119) = 1,53, p = 0,220, η² = 0,025. Les résultats secondaires d'apprentissage sont résumés dans Tableau 4.

Tableau 4 : Résultats d'apprentissage secondaires selon les conditions de formation. Ce tableau présente les connaissances avant la formation, les connaissances immédiatement après la formation, le gain de connaissances et la rétention des connaissances après 2 semaines, selon les trois conditions de formation. Des modèles mixtes à effets ajustés sont présentés pour les résultats d'apprentissage secondaires. Veuillez cliquer ici pour télécharger ce tableau.

Charge cognitive et inconfort du simulateur
La charge cognitive a été analysée comme critère de jugement secondaire. La charge cognitive moyenne était de 4,22 ± 0,69 dans le groupe desktop, de 4,49 ± 0,62 dans le groupe room-scale et de 4,13 ± 0,82 dans le groupe large-space. L'effet du groupe non ajusté était F(2, 123) = 2,92, p = 0,058, η² = 0,045. Ce résultat n'a pas atteint le seuil de significativité prédéfini.

L'inconfort provoqué par le simulateur différait selon les conditions. L'indice moyen d'inconfort après la tâche était de 1,37 ± 0,71 dans le groupe desktop, de 2,18 ± 0,79 dans le groupe room-scale et de 2,42 ± 0,58 dans le groupe large-space. L'effet du groupe non ajusté était significatif, F(2, 121) = 25,72, p < 0,001, η² = 0,298. Les scores d'inconfort étaient plus élevés dans les deux groupes de réalité virtuelle que dans le groupe desktop, bien que les valeurs moyennes soient restées dans la plage légère. Aucun participant n'a atteint le critère d'arrêt prédéfini correspondant à une intensité d'inconfort ≥7 pour un item donné. Sept participants présentaient un indice d'inconfort après la tâche ≥5 et ont reçu un contact de suivi sur la résolution des symptômes dans les 24 heures. Parmi ces participants, quatre avaient un indice d'inconfort après la tâche >6 et ont également été surveillés en laboratoire pendant au moins 15 minutes avant de partir. Les sept participants ont signalé une disparition complète des symptômes sans avoir besoin de consultation médicale. Aucune session n'a été interrompue en raison d'un inconfort lié au simulateur, et aucun événement indésirable nécessitant des soins cliniques n'a été enregistré. La charge cognitive et l'inconfort provoqué par le simulateur sont présentés dans Figure 5.

Figure 5 : Charge cognitive et inconfort ressenti dans le simulateur selon les conditions d'entraînement. (A) Charge cognitive, notée de 1 à 7, les scores plus élevés indiquant une charge de travail perçue plus importante. (B) Inconfort ressenti dans le simulateur après la tâche, noté de 0 à 10, fondé sur les nausées, les étourdissements, la fatigue oculaire, les maux de tête et les troubles de l'équilibre. Les barres d'erreur indiquent l'écart type. Veuillez cliquer ici pour visualiser une version agrandie de cette figure.

Indicateurs du processus de tâche
Les indicateurs du processus de tâche ont été utilisés pour décrire la performance des équipes pendant la tâche d'entraînement collaboratif de 20 minutes. Le taux d'achèvement de la tâche était de 71,4 % dans le groupe du poste de travail, de 78,6 % dans le groupe de l'espace pièce et de 85,7 % dans le groupe de l'espace large. Le temps moyen d'achèvement était de 1 041,6 ± 162,4 s dans le groupe du poste de travail, de 984,3 ± 151,8 s dans le groupe de l'espace pièce et de 931,7 ± 139,6 s dans le groupe de l'espace large. Étant donné que les équipes incomplètes se sont vu attribuer une limite de temps de 1 200 s, le temps d'achèvement a été interprété de manière descriptive.

Le nombre moyen de ressources correctement sélectionnées était de 2,21 ± 0,70 dans le groupe desktop, de 2,43 ± 0,65 dans le groupe room-scale et de 2,64 ± 0,50 dans le groupe large-space. Le nombre moyen de signalements de dangers correctement gérés était respectivement de 1,93 ± 0,83, 2,21 ± 0,70 et 2,50 ± 0,65. Le nombre moyen d'erreurs d'itinéraire était de 2,07 ± 1,14 dans le groupe desktop, de 1,50 ± 0,94 dans le groupe room-scale et de 1,00 ± 0,78 dans le groupe large-space. Les interruptions de sécurité étaient rares dans toutes les conditions, avec des moyennes de 0,21 ± 0,43, 0,29 ± 0,47 et 0,36 ± 0,50, respectivement. L'état d'achèvement de la tâche, le temps d'achèvement, la sélection correcte des ressources, les signalements de dangers correctement gérés, les erreurs d'itinéraire et les interruptions de sécurité sont résumés dans le Tableau 5.

Tableau 5 : Indicateurs du processus de tâche et événements liés à la sécurité. Ce tableau résume les mesures objectives de la performance aux tâches, notamment les taux d'achèvement, les erreurs de navigation sur le parcours et la gestion des dangers. Le suivi de l'inconfort ressenti dans le simulateur ainsi que les événements cliniques indésirables enregistrés sont également rapportés. Veuillez cliquer ici pour télécharger ce tableau.

Associations entre présence, coordination, implication et apprentissage
Les réponses psychométriques au niveau des participants ont été regroupées en moyennes de clusters au niveau des équipes avant d'être intégrées aux mesures de coordination évaluées par des observateurs. Une analyse de corrélation au niveau des équipes a révélé des associations positives entre la présence spatiale et l'implication dans l'apprentissage (r = 0.57), la coordination d'équipe auto-évaluée (r = 0.26) et la coordination évaluée par des observateurs (r = 0.32).

Le schéma de corrélation indiquait un chevauchement modéré entre la présence, la coordination et l'engagement, tandis que les corrélations avec l'acquisition de connaissances étaient plus faibles. Le schéma de corrélation indiquait un chevauchement entre la présence, la coordination et l'engagement, tandis que les associations avec l'acquisition de connaissances étaient plus faibles. Ces analyses étaient exploratoires et n'établissent pas de voies causales entre les résultats mesurés. La matrice de corrélation est présentée dans la Figure 6.

Figure 6 : Matrice de corrélation pour la présence, la coordination, l'engagement et les résultats d'apprentissage. La carte thermique montre les coefficients de corrélation de Pearson entre la présence spatiale, la coordination d'équipe auto-évaluée, la coordination d'équipe évaluée par un observateur, l'engagement dans l'apprentissage, les connaissances après la formation, les connaissances de rétention à deux semaines, la charge cognitive et le gain de connaissances. Veuillez cliquer ici pour visualiser une version agrandie de cette figure.

Le groupe de réalité virtuelle collaborative en espace étendu a présenté une présence spatiale plus élevée, une coordination d'équipe auto-évaluée et évaluée par un observateur plus importante, ainsi qu'un engagement d'apprentissage supérieur à celui des groupes de comparaison. Ces résultats principaux sont restés significatifs après prise en compte du regroupement par équipe et après ajustement du taux de faux découverts. En ce qui concerne les résultats secondaires, l'acquisition de connaissances a favorisé le groupe en espace étendu, tandis que les connaissances post-formation ajustées et les connaissances de rétention à deux semaines ne différaient pas de manière significative selon les conditions. La charge cognitive ne différait pas de façon significative entre les groupes, et l'inconfort lié au simulateur est resté modéré en moyenne, malgré des scores plus élevés dans les conditions de réalité virtuelle.

DISPONIBILITÉ DES DONNÉES :
L'ensemble de données analytiques anonymisées, le dictionnaire des données, les grilles d'évaluation et la syntaxe statistique utilisés pour assurer la reproductibilité sont accessibles publiquement dans le dépôt Zenodo - https://zenodo.org/records/21991446. Des listes de contrôle supplémentaires pour les rapports, des plans d'instruments, des règles de notation et une documentation relative au jeu de données sont fournis dans le fichier supplémentaire 1.

Fichier supplémentaire 1 : Matériel pour la reproductibilité de l'étude sur la formation en réalité virtuelle collaborative en espace large. Ce fichier contient le questionnaire destiné aux participants, le plan du test de connaissances, la grille d'évaluation de la coordination par un observateur, le dictionnaire des données, les règles de notation et de nettoyage, le plan de syntaxe statistique, la structure du jeu de données analytique dépersonnalisé et la liste de contrôle pour la rédaction du rapport. Veuillez cliquer ici pour télécharger ce fichier.

Discussion

Cette étude a examiné si une configuration de réalité virtuelle collaborative colocalisée en grand espace produisait des expériences d'apprentissage différentes de celles obtenues avec une collaboration sur ordinateur de bureau ou en réalité virtuelle collaborative distribuée à l'échelle d'une pièce. Les résultats les plus marquants et les plus cohérents ont été observés pour la présence spatiale, la coordination d'équipe et l'engagement dans l'apprentissage. Ces résultats sont distincts : la présence spatiale reflète dans quelle mesure les participants se percevaient comme étant présents dans l'espace d'entraînement ; la coordination reflète l'échange d'informations, l'exécution des rôles et la récupération d'erreurs ; et l'engagement reflète l'implication cognitive et comportementale dans la tâche. La condition en grand espace a produit des scores plus élevés dans les trois domaines après prise en compte du regroupement par équipe et de l'ajustement du taux de découverte de faux positifs. Ce schéma est conforme à la vision plus large selon laquelle la réalité virtuelle collaborative fonctionne non seulement comme une technologie d'affichage, mais aussi comme une écologie de tâche dans laquelle l'action partagée, la communication et la structure environnementale façonnent conjointement le comportement d'apprentissage¹⁵.

La présence spatiale observée est pertinente car les trois conditions d'entraînement différaient par l'organisation des mouvements et la coprésence. La condition « poste de travail » permettait une collaboration sans immersion corporelle. La condition distribuée en espace réduit offrait une expérience visuelle immersive et une communication en temps réel entre les membres de l'équipe, mais les participants restaient dans des zones de suivi distinctes et restreintes. La condition en grand espace ajoutait une co-navigation physique partagée, permettant aux participants de se déplacer, de s'orienter et d'agir au sein d'un même environnement tracé. L'augmentation observée de la présence spatiale ne doit donc pas être attribuée uniquement à l'espace de marche, mais plutôt à l'ensemble de la configuration d'entraînement combinant le mouvement corporel, une référence spatiale commune et la visibilité en temps réel entre les membres de l'équipe. Cette interprétation est conforme aux recherches sur la présence, qui montrent que les systèmes immersifs peuvent renforcer la présence lorsque les contingences sensorimotrices, la mise à jour spatiale et la cohérence environnementale soutiennent la sensation d'être situé dans l'environnement médiatisé¹⁶. Les résultats relatifs à la coordination ont révélé un schéma similaire. Le groupe en grand espace a montré une coordination plus élevée, tant auto-évaluée qu'évaluée par un observateur. La coordination auto-évaluée peut être influencée par le plaisir ou la nouveauté, tandis que la coordination évaluée par un observateur reposait sur le synchronisme visible de la communication, l'exécution des rôles, le soutien mutuel, la coordination spatiale et la récupération d'erreurs. L'information spatiale partagée a donc pu fournir un champ de référence commun pour organiser l'action d'équipe. Ce schéma est cohérent avec les recherches en apprentissage collaboratif assisté par ordinateur, indiquant que la collaboration dépend des canaux de communication, des représentations partagées, de l'interdépendance des tâches et du suivi de l'avancement de l'équipe¹⁷.

L'engagement d'apprentissage a également augmenté dans le groupe en espace vaste, bien que ce résultat doive être interprété avec prudence en ce qui concerne l'efficacité de l'apprentissage. La combinaison d'un gain immédiat plus élevé en connaissances avec des résultats post-formation et de rétention ajustés non significatifs indique qu'un engagement expérientiel plus fort ne s'est pas traduit par une connaissance retenue systématiquement plus solide. Une exposition unique peut donc provoquer une immersion et une implication comportementale plus grandes sans nécessairement entraîner de différences durables dans l'acquisition des connaissances. Les avantages des environnements collaboratifs en grand espace étaient les plus évidents en matière de coordination spatiale et d'implication situationnelle active, plutôt que de rétention cognitive soutenue. L'engagement demeure une condition nécessaire à l'apprentissage, mais non une garantie de rétention. La recherche sur l'apprentissage immersif indique de même que la présence et l'implication peuvent favoriser l'attention et la participation à la tâche, tandis que l'apprentissage durable dépend aussi de la conception pédagogique, des retours d'information, des connaissances antérieures et des opportunités de pratique répétée¹⁸. La charge cognitive n'a pas augmenté de manière significative dans le groupe en espace vaste, malgré les déplacements physiques et la coordination en temps réel exigés par cette condition. La condition distribuée en espace de pièce a présenté la charge cognitive moyenne la plus élevée, bien que la différence entre groupes n'ait pas atteint le seuil de significativité prédéfini. La collaboration distribuée a obligé les participants à coordonner leurs actions par la voix tout en agissant dans de petits espaces distincts, ce qui a potentiellement maintenu les exigences de coordination sans bénéficier de la référence physique partagée disponible dans la condition en grand espace. La théorie de la charge cognitive indique de même que l'apprentissage collaboratif est plus efficace lorsque la structure de la tâche répartit le travail cognitif sans ajouter une charge de communication inutile¹⁹.

L'inconfort causé par le simulateur était plus élevé dans les deux conditions de réalité virtuelle que dans la condition bureau, bien que les scores moyens soient restés légers. Aucun participant n'a atteint le critère d'arrêt consistant en une intensité de 7 pour un item d'inconfort, et aucun événement indésirable n'a nécessité de soins cliniques. La réalité virtuelle collaborative en espace large et en co-localisation soulève des préoccupations en matière de sécurité, car elle combine l'exposition à un dispositif d'affichage porté sur la tête, des mouvements corporels et une proximité entre les membres de l'équipe. Les mesures de sécurité mises en œuvre n'ont pas éliminé complètement l'inconfort, mais ont permis de maintenir les symptômes dans des limites gérables pour cet échantillon. Pour une mise en œuvre institutionnelle plus large, des procédures normalisées de dépannage sont nécessaires. L'ajustement du casque et l'étalonnage de la distance interpupillaire sont importants pour réduire la fatigue oculaire. Une perte de suivi spatial ou une latence réseau accrue nécessite une interruption immédiate de la simulation, tandis que les défaillances des canaux audio exigent des procédures de réinitialisation matérielle localisées. La sécurité des déplacements en co-localisation exige également des instructions limitées à la marche et des contraintes physiques aux limites de l'espace, afin de réduire le risque de collisions. Ces procédures sont conformes à l'idée que le mal de cyberspace et l'inconfort doivent être considérés comme des aspects à prendre en compte dans la conception et la surveillance de la formation en réalité virtuelle, plutôt que comme des effets indésirables accessoires²⁰.

L'étude présente également une valeur méthodologique, car la comparaison s'est étendue au-delà d'une simple opposition entre réalité virtuelle et non-réalité virtuelle. La collaboration sur poste de travail, la collaboration immersive distribuée et la collaboration en espace large co-localisée ont été évaluées comme des configurations distinctes. Ce dispositif a permis d'analyser les changements associés à une collaboration immersive spatialement partagée, plutôt qu'à l'immersion visuelle ou à la coordination verbale seule. Les différences observées étaient les plus marquées pour la présence, la coordination et l'engagement, et plus faibles concernant les connaissances retenues. Ce profil ne soutient pas une conclusion générale selon laquelle des systèmes plus grands ou plus immersifs améliorent tous les résultats d'apprentissage. La réalité virtuelle collaborative en espace large co-localisée pourrait donc être particulièrement pertinente lorsque la formation exige une orientation spatiale, une répartition des rôles, une surveillance mutuelle en temps réel et des déplacements coordonnés, plutôt qu'une simple mémorisation de faits²¹.

Plusieurs limites doivent être prises en compte. L'étude a été menée dans une seule institution, avec des participants jeunes adultes, étudiants de premier cycle et cycles supérieurs, ce qui limite la généralisation aux stagiaires plus âgés, aux équipes d'urgence professionnelles et aux apprenants peu familiers avec les technologies. La tâche impliquait une logistique d'urgence structurée et une navigation spatiale, et des schémas différents pourraient apparaître dans des domaines moins dépendants de l'aspect spatial. L'évaluation des performances s'est appuyée sur des questionnaires subjectifs, des évaluations par observateurs humains et des journaux système basiques. Une télémétrie comportementale fine, incluant la fréquence de communication, le temps cumulé de parole, la synchronisation des mouvements et le comportement oculaire ciblé, n'a pas été enregistrée, ce qui limite la quantification des mécanismes détaillés de l'interaction en équipe et de l'efficacité de la coordination. Les futures recherches devraient intégrer des mesures physiologiques, notamment la variabilité de la fréquence cardiaque continue et l'activité électrodermale, ainsi qu'une télémétrie spatiale complète. Des groupes témoins indépendants, sans collaboration, contrôlant les mouvements physiques, sont également nécessaires pour distinguer les effets liés à la collaboration interpersonnelle de ceux associés à une locomotion physique accrue. La cohorte de participants a été choisie sur la base de la faisabilité et provient d'une seule institution académique, et les instruments psychométriques ainsi que les grilles d'observation ont été développés ou adaptés pour ce paradigme immersif. Bien que la fiabilité interne et la validité de construit aient été évaluées, les mesures auto-déclarées restent sensibles aux effets de nouveauté. L'intégration des données de questionnaires au niveau individuel avec les scores d'observateurs au niveau de l'équipe a également introduit une complexité structurelle ; l'agrégation par moyenne de groupe et la modélisation à effets mixtes ont été utilisées pour aligner les niveaux d'analyse, mais les futures études devraient privilégier une collecte parallèle de données multimodales au même niveau opérationnel d'analyse. La période de suivi de 2 semaines ne permet pas d'établir si les effets persistent sur des périodes plus longues ou se transfèrent à la performance dans le monde réel. De plus, les trois configurations d'entraînement constituaient des comparateurs environnementaux globaux plutôt que des composantes d'un dispositif expérimental pleinement factoriel. L'immersion visuelle, la locomotion physique, la conscience corporelle et la co-localisation physique partagée sont donc restées confondues, empêchant d'attribuer les différences observées à un composant unique. Les futures études devraient dissocier ces facteurs par une manipulation factorielle et intégrer des expositions répétées à l'entraînement ainsi que des tâches de transfert opérationnel pour déterminer si les améliorations de coordination persistent dans des contextes cliniques ou industriels²².

Matériaux

Liste des matériaux utilisés dans cet article

Nom	Entreprise	Numéro de catalogue	Commentaires
Formulaire de contact de résolution des symptômes à 24 h	Formulaire de suivi élaboré par l'étude	Version 1.0	Utilisé pour documenter la résolution des symptômes chez les participants présentant un indice d'inconfort post-tâche ≥5
Panneaux acoustiques de séparation	Fournisseur générique de mobilier de laboratoire	Panneau acoustique portable standard, hauteur d'environ 160–180 cm	Utilisés pour séparer les participants en poste de travail et éviter toute communication parasite
Essuie-tout désinfectant sans alcool	Fournisseur générique d'hygiène de laboratoire	Essuie-tout désinfectant compatible avec les appareils	Utilisés pour nettoyer les écrans montés sur la tête, les manettes, les microphones, les claviers, les souris et les surfaces partagées entre les sessions
Jeu de données analytique	Fichier généré par l'étude	analytical_dataset.csv	Jeu de données anonymisées au niveau des participants, avec une ligne par participant
Questionnaire de base	Questionnaire élaboré par l'étude	Version 1.0, finalisé en février 2025	Utilisé pour recueillir des informations démographiques, l'expérience préalable en réalité virtuelle, la familiarité avec les jeux vidéo et l'expérience antérieure en formation d'équipe
Ruban de délimitation	Fournisseur générique de sécurité de laboratoire	Ruban adhésif antidérapant pour sol	Utilisé pour délimiter des zones de 3 m × 3 m en espace localisé et la zone d'entraînement en grand espace de 8 m × 8 m
Échelle de charge cognitive	Formulaire d'évaluation de la charge de travail adapté par l'étude	Version à 5 items	Utilisée immédiatement après la formation ; les items couvrent la demande mentale, la demande physique, la pression temporelle, l'effort et la frustration
Souris d'ordinateur	Fournisseur générique de matériel informatique	Souris filaire ou sans fil standard	Utilisée pour interagir dans la condition de simulation collaborative sur poste de travail
Journal de nettoyage des données	Fichier généré par l'étude	data_cleaning_log.xlsx	Enregistre les corrections de scores, les vérifications de données manquantes, la conciliation des scores observateurs et les décisions de verrouillage du jeu de données
Dictionnaire des données	Fichier généré par l'étude	Version 1.0	Définit les noms des variables, les libellés, les règles de codage, les plages de scores, les règles de valeurs manquantes et les niveaux d'analyse
Écran de poste de travail	Fournisseur générique de matériel informatique	Écran de 24 pouces, résolution minimale de 1 920 × 1 080	Utilisé dans la condition de simulation collaborative sur poste de travail
Poste de travail de bureau	Fournisseur générique de matériel informatique	Configuration minimale : processeur Intel i5 ou équivalent, 16 Go de RAM, carte graphique dédiée, Windows 10 ou ultérieur	Utilisé pour la simulation sur poste de travail, la surveillance locale, l'administration des questionnaires et le traitement des données
Couvre-visages jetables pour casques audio	Fournisseur générique d'hygiène	Couvre-visages standard jetables pour écrans montés sur la tête	Utilisés pour l'hygiène des participants durant les sessions de réalité virtuelle
Liste de contrôle d'arrêt d'urgence	Formulaire de sécurité élaboré par l'étude	Version 1.0	Utilisée pour documenter les critères d'arrêt, les événements d'inconfort, les interruptions de sécurité et le suivi de résolution des symptômes
Stockage institutionnel chiffré	Établissement participant	Dossier de projet chiffré sous contrôle d'accès	Utilisé pour stocker les jeux de données anonymisées, les fichiers de notation, les enregistrements et les fichiers de syntaxe
Grille d'évaluation de la coordination par observateur	Grille d'évaluation élaborée par l'étude	Version à 5 domaines, sur 100 points	Utilisée par deux observateurs aveugles pour évaluer le timing de la communication, l'exécution des rôles, le soutien mutuel, la coordination spatiale et la récupération d'erreurs
Jeu de données des scores observateurs	Fichier généré par l'étude	observer_scores.csv	Contient les scores observateurs au niveau des domaines avant moyenne ou revue de consensus
Plateforme de questionnaire en ligne	Système d'enquête institutionnel ou sous licence	Version active pendant la collecte de données en 2025	Utilisée pour le dépistage, le questionnaire de base, le questionnaire post-formation et le test de rétention à 2 semaines
Pack de comparaisons par paires	Package R	emmeans version compatible avec R 4.3.2	Utilisé pour les moyennes marginales estimées et les comparaisons par paires ajustées selon Tukey
Formulaire de consentement des participants	Document approuvé par l'étude	Version approuvée par le comité d'éthique	Utilisé avant l'évaluation de base et la randomisation
Questionnaire des participants	Questionnaire élaboré par l'étude	Version 1.0	Comprend des items de dépistage, des items de base, des échelles de présence spatiale, d'auto-évaluation de la coordination d'équipe, d'engagement dans l'apprentissage, de charge cognitive et d'inconfort
Chaises portables	Fournisseur générique de mobilier de laboratoire	Chaise de laboratoire standard	Utilisées pour le siège des participants durant le consentement, les questionnaires, la récupération et la surveillance post-tâche
Logiciel statistique R	Fondation R pour l'informatique statistique	R version 4.3.2	Utilisé pour le nettoyage des données, l'analyse de fiabilité, les modèles à effets mixtes, l'analyse de corrélation et la préparation des figures
Pack d'analyse de fiabilité	Package R	psych version compatible avec R 4.3.2	Utilisé pour calculer l'alpha de Cronbach’s et le coefficient de corrélation intraclasse
Zones de suivi en espace localisé	Laboratoire de l'établissement participant	Trois espaces séparés de 3 m × 3 m délimités	Utilisées pour la condition de réalité virtuelle collaborative distribuée en espace localisé
Formulaire de surveillance de sécurité	Formulaire élaboré par l'étude	Version 1.0	Utilisé pour enregistrer les scores d'inconfort, les franchissements de limite, les interruptions de suivi et l'état de récupération
Logiciel d'enregistrement d'écran	Logiciel d'enregistrement d'écran commercial ou open source générique	Version active pendant la collecte de données en 2025	Utilisé pour générer des enregistrements standardisés destinés à l'évaluation de la coordination par observateur
Liste de contrôle de session	Liste de contrôle élaborée par l'étude	Version 1.0	Utilisée pour documenter la présence, la confirmation de l'éligibilité, la configuration du matériel, les vérifications de sécurité, l'achèvement des tâches et les interruptions
Échelle d'inconfort du simulateur	Liste de contrôle des symptômes élaborée par l'étude	Version à 5 items, de 0–10	Utilisée avant l'exposition, après l'orientation et immédiatement après la formation
Échelle de présence spatiale	Questionnaire adapté par l'étude	Version à 8 items	Utilisée immédiatement après la formation ; échelle de réponse de 1–7
Logiciel statistique SPSS	IBM Corp.	IBM SPSS Statistics version 29.0	Utilisé pour les statistiques descriptives, l'ANOVA, l'ANOVA de Welch, les tests du chi-deux et les vérifications des hypothèses
Fichier de syntaxe statistique	Fichier généré par l'étude	Fichier de syntaxe R, version 1.0	Utilisé pour reproduire le nettoyage des données, les modèles à effets mixtes, l'ANOVA, l'analyse de corrélation et la génération des résultats
Module d'exportation des journaux système	Fonction d'exportation élaborée par l'étude	Version 1.0, verrouillée avant le début officiel de la collecte de données	Exporte l'heure de début de la tâche, l'heure de fin, le statut d'achèvement, les sélections d'objets, les réponses aux dangers, les erreurs de parcours et les interruptions
Jeu de données au niveau de l'équipe	Fichier généré par l'étude	team_level_dataset.csv	Contient les scores d'évaluation de la coordination par observateur et les indicateurs de processus de tâche au niveau de l'équipe
Système de suivi en réalité virtuelle	Fournisseur commercial de matériel de réalité virtuelle	Compatible avec le casque et les manettes sélectionnés	Utilisé pour suivre la position des participants et les mouvements des mains
Environnement de formation virtuel	Logiciel de formation personnalisé	Version 1.0, verrouillée avant le début officiel de la collecte de données	Permet de délivrer le scénario collaboratif de logistique d'urgence et de navigation spatiale
Module de communication vocale	Module de communication intégré ou natif	Version verrouillée avant le début officiel de la collecte de données	Utilisé pour les canaux de communication vocale attribués aux équipes